金屬注射成型
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2022-06-29
金屬注射成型的視頻教程
DynaForm金屬沖壓成型和AnsysForming金屬沖壓成型入門課程
沖壓入門課程系列： 第一章節(jié)：介紹AnsysForming和DynaForm兩款沖壓軟件的特點(diǎn)和應(yīng)用； 第二章節(jié)：AnsysForming汽車前引擎蓋沖壓的流程設(shè)置； 第三章節(jié)：DynaForm汽車前引擎蓋沖壓的流程設(shè)置。
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ABAQUS-塑料瓶注射成型模擬（CEL）
本案例基于ABAQUS模擬了熔融塑料在模具中成型的流動(dòng)過程，采用顯示動(dòng)力學(xué)分析步，分析時(shí)長(zhǎng)2s。模具采用剛體約束，考察熔融塑料的流動(dòng)和連續(xù)性。
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Abaqus金屬成型與回彈分析
金屬在成型過程中會(huì)產(chǎn)生較大變形，包括彈性變形與塑性變形。當(dāng)成型完成，撤除模具等工具后，金屬的塑性變形不可恢復(fù)，但彈性變形會(huì)恢復(fù)。彈性變形恢復(fù)的過程即為回彈。對(duì)于成型與回彈，在Abaqus通常使用兩種不同的求解策略，成型過程使用Explicit模擬，回彈過程使用Standard模型。本課程講述，如何聯(lián)合Abaqus/Explicit和Standard來完成金屬的成型與回彈分析。
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金屬注射成型的實(shí)例教程
不過，粘結(jié)劑噴射金屬3D打印后期燒結(jié)工藝因?yàn)橹亓湍Σ烈约笆湛s的影響，不擅長(zhǎng)加工無支撐結(jié)構(gòu)的大面積薄壁件，也不善于制造細(xì)枝樹狀零件等。
粘結(jié)劑噴射金屬3D打印與注射成型原理
其次成型工藝不一樣，粘結(jié)劑噴射金屬3D打印采用陣列噴頭選擇性的噴射粘結(jié)劑固化而成，而MIM則采用模具注射成型。但是兩者的后處理工藝是相同的，均需要高溫?zé)Y(jié)。燒結(jié)后，3D打印的零件致密度可以達(dá)到98%以上，與MIM工藝相近。但是由于MIM需要專門的脫脂過程，決定了不可能做很厚實(shí)的零件。
第三，粘結(jié)劑噴射金屬3D打印的制造步驟比MIM少。MIM需要開模，而粘結(jié)劑噴射金屬3D打印可以直接打印零件。因?yàn)閷?duì)于小批量的加工速度明顯優(yōu)于MIM工藝。并且，MIM的模具一旦加工完成，就不容易調(diào)整。所以在不增加費(fèi)用的情況下，金屬3D打印可以進(jìn)行多次迭代。
如何在粘結(jié)劑噴射金屬3D打印與MIM之間選擇?
大多數(shù)情況下，如何取舍，主要在于產(chǎn)量。對(duì)于原型制造和小批量生產(chǎn)，比如幾萬件，選擇前者是不錯(cuò)的選擇。但是MIM在大批量生產(chǎn)時(shí)更具成本效益，比如幾十萬件以下可以選擇MIM工藝。
除了產(chǎn)量是決定性因素之外，還有其他的原因。
由于脫脂的限制，MIM不能做太大和厚實(shí)的零件。一般MIM零件的質(zhì)量在500g以下范圍，所以對(duì)于大尺寸零件，傾向于選擇3D打印工藝。
注射成型和粘結(jié)劑噴射金屬3D打印的零件對(duì)比
此外，復(fù)雜的設(shè)計(jì)也傾向于選擇3D打印，因?yàn)镸IM零件的幾何形狀受到脫模的限制。
兩種工藝在表面質(zhì)量方面也存在差異。MIM 的表面光潔度略高，粗糙度約為1~2μm，粘結(jié)劑噴射金屬3D打印零件的表面粗糙度在3μ以上。對(duì)于具有較高裝配精度要求的，加工后期工藝需要采用CNC，既可以選擇注射成型也可以選擇3D打印。
展開 粉末注射成型（PIM）為傳統(tǒng)射出成型的重要衍生制程，其提供另一種解決方案，用以生產(chǎn)由金屬或陶瓷材料所制成的高精度產(chǎn)品。金屬粉末注射成型制程被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)性電子與信息工業(yè)領(lǐng)域，而陶瓷粉末注射成型制程則主要用于汽機(jī)車與醫(yī)療產(chǎn)業(yè)。粉末注射成型與傳統(tǒng)射出成型的主要差異在于備料（feedstock）。在粉末注射成型中，粒狀備料是由金屬或陶瓷粉末和高分子黏著劑兩種材料混合而成，其粉末體積通常為40%-60%。金屬或陶瓷粉末是形成最終產(chǎn)品的主要原料，但一般很難被加工，因此藉由黏著劑如塑料或蠟以降低粉末的黏度，以利將粉末注入模穴中。
粉末注射成型制程包含四項(xiàng)基本步驟：(1) 制備含有所需粉末的備料；(2) 備料經(jīng)射出成型成為生胚；(3) 脫脂以移除生胚中的黏著劑；(4) 燒結(jié)剩余的粉末結(jié)構(gòu)以得到最終產(chǎn)品。一般而言，燒結(jié)后發(fā)現(xiàn)的塑件缺陷多在射出成型過程中就已形成，例如：蠟痕、頂針痕、分模線等，這些缺陷并不能在脫脂或燒結(jié)過程中減少或消除。在金屬粉末注射成型工業(yè)中，黑線（black line）是由于粉末－黏著劑的相分離現(xiàn)象而在塑件表面產(chǎn)生的缺陷，常發(fā)生于高速與高壓的射出成型制程中，此相分離現(xiàn)象會(huì)影響生胚的質(zhì)量，對(duì)于燒結(jié)過程中的翹曲與機(jī)械性質(zhì)都非常重要。因此，如何預(yù)測(cè)模具充填時(shí)的粉末濃度是必須重視的課題。
Moldex3D 粉末注射成型模塊功能導(dǎo)覽
Moldex3D粉末注射成型模塊（PIM）能仿真三維粉末注射成型制程，包含金屬與陶瓷兩種粉末。粉末注射成型充填的一般概念多數(shù)承襲于傳統(tǒng)射出成型制程模型，這兩者的主要差別在于射入模穴的材料復(fù)雜程度。Moldex3D粉末注射成型模塊能提供充填階段時(shí)的粉末濃度分析結(jié)果，以觀察粉末－黏著劑的相分離現(xiàn)象。
注意：Moldex3D粉末注射成型模塊支持solid與eDesign網(wǎng)格模型。
1.
展開 金屬粉末注射成形——MIM成型工藝與產(chǎn)品設(shè)計(jì)
方案利用間接金屬3D打印工藝，搭配Ultrafuse 316L和Ultrafuse 17-4PH與MIM設(shè)備兼容的特別版ideaMaker，能夠降低管理成本，解鎖批量生產(chǎn)能力。與CNC和SLM（選擇性激光熔化）等工藝相比，Metalfuse更節(jié)能、環(huán)保。據(jù)悉，Raise3D MetalFuse將于2022年面市。
△催化脫脂爐(D200-E) 和燒結(jié)爐 (S200-C) 用于對(duì)“綠色零件”進(jìn)行后處理，方式類似于巴斯夫金屬注射成型 (MIM) 工藝。
3DGence為金屬注射成型企業(yè)加速制造
波蘭公司3DGence也在Formnext上首次展示了新型FFF金屬3D打印機(jī)ElementMP260和MP350。MP260是一款緊湊型機(jī)器，旨在成為金屬注射成型企業(yè)的原型選擇；而MP350是一款中型金屬工業(yè)打印機(jī)，提供打印、脫脂和燒結(jié)的完整系統(tǒng)。
△ElementMP260和MP350
ELEMENT MP260將加工兩種關(guān)鍵材料，包括316L不銹鋼。MP260X版本也將在發(fā)布時(shí)提供，并將與當(dāng)前MIM技術(shù)中大多數(shù)可燒結(jié)長(zhǎng)絲材料配合使用。打印機(jī)配備了增強(qiáng)型擠出系統(tǒng)、帶有材料檢測(cè)的硬化噴嘴以及專門的材料倉(cāng)，使MP260成為當(dāng)前MIM工藝的有力支持技術(shù)。而MP350則在M260基礎(chǔ)上擴(kuò)大打印體積，且具有高通量、安全功能和更多的材料選擇。
Desktop Metal最小的金屬3D打印機(jī)Studio System
提到金屬3D打印，位于馬薩諸塞州伯靈頓的3D打印機(jī)制造商Desktop Metal不可不提。這家公司于2020年年底上市，并先后收購(gòu)了兩個(gè)較大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手ExOne和EnvisionTEC。
展開 最終在約10年前（2010年起），高爾夫球頭設(shè)計(jì)師們發(fā)現(xiàn)MIM工藝可以均能滿足上述要求條件，并能夠制作出與傳統(tǒng)鑄造(Casting)、精密鑄造、鍛造(Forging)或是壓鑄法（Die casting，液態(tài)金屬的制程）媲美甚至性能更佳的高爾夫球頭。
范例說明
圖3為網(wǎng)頁(yè)上輸入「MIM GLOF CULB」便可以找到的品牌高爾球具的廣告，并且直接注明該球頭的成型工藝便是采用我們熟悉的金屬粉末注射成型(MIM)，其中該公司更是直接把MIM設(shè)計(jì)成商標(biāo)的一部分。各位讀者也能夠在網(wǎng)絡(luò)上搜尋介紹此產(chǎn)品的影片，并且重溫MIM工藝流程的影片。影片關(guān)鍵詞為MIM, process, Glof, Club輸入Youtube找尋，以下網(wǎng)址表示www.youtube.com/watch?v=9h_v5x9XHfk。
圖3：在網(wǎng)絡(luò)商店中售賣的MIM工藝制作的高爾夫球頭，制造公司并將MIM制作成為商標(biāo)的部分表明采用金屬粉末注射成型完成，照片引用自www.globalgolf.com/golf-clubs/1053711-cobra-king-mim-classic-grind-wedge
Dr. Q并不在此重新敘述MIM工藝的優(yōu)勢(shì)，但是部分讀者可能會(huì)問Dr. Q這么大的體積和重量MIM能夠燒得出來？產(chǎn)品不會(huì)龜裂還是變形？別忘記，本次Dr. Q是帶來跳脫3C產(chǎn)品零配件輕、薄、短、小，而是考慮如何制作較為重、厚、長(zhǎng)、大的高爾夫球頭，在前幾期的專欄也有說到3C產(chǎn)品使用的厚重夾具，高爾夫球頭的挑戰(zhàn)顯然又比那一期的更為巨大。
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金屬注射成型的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
金屬注射成型的最新內(nèi)容
為什么使用粉末注射成型(PIM)模擬?
粉末注射成型(PIM)技術(shù)起源于1973年，利用金屬或陶瓷粉末加上一定量的黏著劑(binder) 共同組成置備料(feedstock)。 粉末注射成型置備料可以透過射出、脫脂與燒結(jié)等程序后，可以做出各種產(chǎn)品。粉末注射成型透過單一的加工制程直接做出復(fù)雜形狀的產(chǎn)品，適合大量制造，已經(jīng)廣泛使用于各種產(chǎn)業(yè)。
挑戰(zhàn)
? 產(chǎn)品表面及外觀質(zhì)量
? 有效的降低體積收縮
基于塑性材料的金屬冷成型仿真
--- 理解塑性6個(gè)月前
冷軋是一種在低于再結(jié)晶溫度（通常為室溫）的溫度下，通過輥?zhàn)訉?duì)金屬板材進(jìn)行進(jìn)給以壓縮其厚度的工藝。
本模擬演示了鋁材的冷軋過程。
本案例對(duì)彈性和塑料材料進(jìn)行了對(duì)比模擬。
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自由鍛與環(huán)軋工藝過程復(fù)雜、仿真困難，難以精準(zhǔn)還原實(shí)際過程，導(dǎo)致仿真精度受到影響。此外，大型坯料的自由鍛與環(huán)軋工藝參數(shù)驗(yàn)證工作成本高，周期長(zhǎng)。
傳統(tǒng)的工藝仿真軟件難以復(fù)現(xiàn)上述如此復(fù)雜的成形過程，Simufact Forming軟件為了方便用戶的仿真分析，單獨(dú)設(shè)立了自由鍛、環(huán)軋專業(yè)模塊，用戶僅需要按照軟件內(nèi)置的工藝設(shè)備模板進(jìn)行模型的搭建
引 言
燒結(jié)過程中“設(shè)計(jì)”補(bǔ)償變形的能力被視為是實(shí)現(xiàn)金屬粘結(jié)劑噴射成型（MBJ）快速商業(yè)化的關(guān)鍵。針對(duì)燒結(jié)過程的仿真分析，Simufact Additive軟件現(xiàn)已推出了MBJ仿真模塊第三個(gè)版本，當(dāng)前版本能夠準(zhǔn)確模擬燒結(jié)過程，預(yù)測(cè)收縮、塌落度和與摩擦相關(guān)的變形問題，無論是“可變形”支撐器還是“非可變形（陶瓷）”支撐器，均可以通過仿真得到“預(yù)補(bǔ)償”幾何圖形，從而將預(yù)補(bǔ)償模型直接輸入到打印機(jī)中，
金屬粉末注射成型制程被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)性電子與信息工業(yè)領(lǐng)域，而陶瓷粉末注射成型制程則主要用于汽機(jī)車與醫(yī)療產(chǎn)業(yè)。粉末注射成型與傳統(tǒng)射出成型的主要差異在于備料（feedstock）。在粉末注射成型中，粒狀備料是由金屬或陶瓷粉末和高分子黏著劑兩種材料混合而成，其粉末體積通常為40%-60%。
金屬粉末射出成型(MIM)
■ 耀德講堂 / 趙育德 講師
(轉(zhuǎn)載自繁體版ACMT電子技術(shù)月刊No.080)
前言
在1997-1999于臺(tái)北工專材料資源科五專部（現(xiàn)為臺(tái)北科技大學(xué)）首次碰到恩師 邱耀弘 博士（以下稱邱博），就注定了我與MIM結(jié)下不解之緣，在退伍后幸運(yùn)的考入臺(tái)灣工業(yè)技術(shù)學(xué)院（現(xiàn)為臺(tái)灣科技大學(xué)）高分子學(xué)系就讀并順利取得到碩士文憑，并在2010年在邱博的帶領(lǐng)下，
■耀德講堂/ 趙育德 講師
前言
在1997-1999 于臺(tái)北工專材料資源科五專部（現(xiàn)為臺(tái)北科技大學(xué)）首次碰到恩師 邱耀弘 博士（以下稱邱博），就注定了我與MIM 結(jié)下不解之緣，在退伍后幸運(yùn)的考入臺(tái)灣工業(yè)技術(shù)學(xué)院（現(xiàn)為臺(tái)灣科技大學(xué)）高分子學(xué)系就讀并順利取得到碩士文憑，并在2010 年在邱博的帶領(lǐng)下，我們從臺(tái)北飛到杭州機(jī)場(chǎng)，旋即由當(dāng)時(shí)公司（寧波成銘電子）接駁到寧波的北侖出口加工區(qū)，
■耀德講堂/ 趙育德 講師
(轉(zhuǎn)載自繁體版ACMT電子技術(shù)月刊No.080)
前言
在1997-1999 于臺(tái)北工專材料資源科五專部（現(xiàn)為臺(tái)北科技大學(xué)）首次碰到恩師 邱耀弘 博士（以下稱邱博），就注定了我與MIM 結(jié)下不解之緣，在退伍后幸運(yùn)的考入臺(tái)灣工業(yè)技術(shù)學(xué)院（現(xiàn)為臺(tái)灣科技大學(xué)）高分子學(xué)系就讀并順利取得到碩士文憑，并在2010 年在邱博的帶領(lǐng)下，我們從臺(tái)北飛到杭州機(jī)場(chǎng)，旋即由當(dāng)時(shí)公司
A.粉末冶金技術(shù)
金屬粉末注射成型技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱“MIM”）是將現(xiàn)代塑料注射成型技術(shù)引入粉末冶金領(lǐng)域而形成的一門新型粉末冶金近凈成形技術(shù)，其基本工藝過程是：選取符合 MIM 要求的金屬粉末和粘結(jié)劑，在一定溫度下采用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒎勰┖驼辰Y(jié)劑混合成均勻的喂料，經(jīng)制粒后注射成型，獲得的成型坯經(jīng)過脫脂處理后燒結(jié)致密化成為最終成品。
范例說明
圖3為網(wǎng)頁(yè)上輸入「MIM GLOF CULB」便可以找到的品牌高爾球具的廣告，并且直接注明該球頭的成型工藝便是采用我們熟悉的金屬粉末注射成型(MIM)，其中該公司更是直接把MIM設(shè)計(jì)成商標(biāo)的一部分。各位讀者也能夠在網(wǎng)絡(luò)上搜尋介紹此產(chǎn)品的影片，并且重溫MIM工藝流程的影片。
